Смекни!
smekni.com

Методика преподавания подраздела Электротехника (стр. 12 из 14)

3. Объяснение нового материала.

Как вы думаете, что такое "выпрямитель"?

Учащиеся дают возможные варианты ответа.

Да, это устройство, а для чего оно служит? Обратите внимание на тему урока – "выпрямитель"…чего? Правильно, переменного тока, то есть он служит для преобразования переменного тока в постоянный.

Для выпрямления переменного тока раньше использовались электромагнитные преобразователи, ртутные, ионные, электронные лампы. В настоящее время в основном применяются полупроводниковые выпрямители. Они проще по конструкции, меньше по размерам, надежнее при эксплуатации, удобнее при обслуживании и имеют более высокий КПД.

Полупроводники по электропроводимости занимают промежуточное место между проводниками и изоляторами. Для них характерно наличие двух типов проводимости: электронной, или л-проводимости, за счет свободных электронов; дырочной, или п-проводимости, за счет валентных электронов (дырок). Введение определенных примесей позволяет получать полупроводники проводимости п- или р-типа. Если полупроводник имеет две зоны с различными типами проводимости, то на их границе образуется п - р - переход, обладающий односторонней проводимостью электрического тока.

Действительно, при подключении положительного полюса источника к зоне с проводимостью р-типа, а отрицательного - к зоне с проводимостью п-типа дырки будут отталкиваться положительным потенциалом источника тока, а электроны - отрицательным. В результате этого они движутся навстречу друг другу, частично рекомбинируя в зоне перехода, а затем притягиваются к электродам источника питания, обеспечивая прохождение электрического тока через диод (учебник, с.83, рис.18, а). Если же последний подключить иначе (учебник, с.83, рис.18, б), то зона перехода обедняется носителями зарядов, а его сопротивление резко возрастает и ток через диод не проходит.


Одностороннюю проводимость диода демонстрируют с помощью установки, (учебник, с.83, рис. 19).

Такая конструкция диода имеет специфическую зависимость тока от напряжения и имеет вид "клюшки". Для резистора вольт-амперная характеристика имеет вид прямой линии.

Для наблюдения осциллограммы вольт-амперной характеристики диода, выражающей зависимость величины проходящего через него тока от приложенного напряжения, собирают установку (см. рис. 20, а). Используя вольт-амперную характеристику диода, можно объяснить его свойство выпрямлять переменный ток, нарисовав графики тока и напряжения (учебник, с.84, рис. 20, б). Если включить генератор развертки осциллографа в установке, то можно наблюдать осциллограмму выпрямленного тока.

Рис. 20. Схема установки для наблюдения вольт - амперной характеристики диода и развернутых по времени диаграмм тока и напряжения.

Для проводника развернутая диаграмма тока имеет вид синусоиды.

С помощью выпрямителей получают пульсирующий ток, направление которого не меняется, а меняется величина. Для того, чтобы сгладить пульсацию тока, последовательно с диодом включают дроссель (катушка с сердечником), а параллельно - конденсаторы большой емкости (рис.21). Дроссель и конденсаторы представляют собой фильтр, который сглаживает пульсацию тока. На выходе выпрямителя получают постоянный ток по величине и направлению.

Для выпрямления переменного тока используют три вида выпрямителей: однополупериодный (Схема1), двухполупериодный со средней точкой (Схема1) и двухполупериодный по мостовой схеме (Схема 1).

Полупроводниковые диоды разнообразны по конструкции и назначению. Для сильных токов применяют плоскостные диоды, а для слабых токов - точечные диоды.

Схема 1.

Схемы выпрямителей.


4. Создание ориентировочной основы деятельности.

Учащиеся изучают схемы полупроводниковых периодов, выпрямителей. Уточняют у учителя неясные моменты в принципе работы той или иной схемы.

Затем учитель демонстрирует учащимся зарядное устройство, объясняет принцип работы. После этого учащиеся самостоятельно ознакомляются со схемой зарядного устройства.

II. Самостоятельная работа учащихся по получению новых знаний.

Дети, используя план выполнения практической работы, собирают схему зарядного устройства.

2. Учитель проверяет правильность соединения элементов цепи. Проводит фронтальный инструктаж учащихся, тем самым проверяя степень усвоения знаний, полученных на уроке.

Исправляет допущенные ошибки учащихся с объяснением причины их возникновения.

III. Заключительный инструктаж.

Анализ работы и подведение итогов. Выставление оценок.

Задание на дом: параграф 16, с.82-85, ответить на вопросы с.86, выучить.

2.3. Методическая разработка урока "Переменный электрический ток"

Характеристика темы.

Тема урока: "Переменный электрический ток".

После изучения данной темы учащиеся должны знать:

области применения переменного тока;

коэффициент трансформации;

принцип действия приборов, потребляющих переменный ток;

разницу между фазным и линейным напряжением.

А также должны уметь:

составлять схему установки для изучения электроприборов, основанных на действии переменного тока;

собирать схемы потребителей звездой и треугольником;

определять фазное и линейное напряжение.

Изучаемая нами тема играет важную роль в развитии образного, конструкторско-технологического мышления учащихся, их творческого потенциала; воспитывает культуру труда, формирует профессиональные умения коллективной практической деятельности.

При дидактическом анализе содержания материала выделяют четыре уровня. На первом уровне учащиеся знакомятся с основными понятиями и определениями, такими как, трансформатор, линейное напряжение, трехфазный ток.

При изучении устройства трансформатора учащиеся могут провести аналогию с двигателями постоянного тока, то есть дети идентифицируют изучаемые явления путем сравнения с уже изученным объектом.

На уровне воспроизведения школьники осуществляют деятельность по репродуктивному воспроизведению информации о переменном токе, или могут объяснить конструкцию трансформатора.

На основе этих данных учащиеся могут выполнить предлагаемую практическую работу по изучению устройства трансформатора.

Третий уровень характеризуется самостоятельной деятельностью учащихся. На основе полученных знаний о трехфазном токе, линейном и фазном напряжении школьники могут выполнить проект либо написать реферат о влиянии переменного тока на жизнь человека или на тему "Экологические проблемы производства электроэнергии". На данном этапе дети проверяют свои технические знания и умения, полученные в школьном курсе физики, а также самостоятельно применяют приобретенные на уроке знания и умения.

Для формирования технологического и аналогового мышления учащимся можно предложить провести игру по примеру телевизионной передачи "Брейн-ринг". Учащиеся должны самостоятельно разработать ход проведения игры, составить вопросы по данной теме. Таким образом, у школьников осуществляется перенос имеющихся знаний в новую ситуацию, так как ребятам надо будет самостоятельно проработать дополнительную литературу из области физики и электротехники.

Планирование изучения темы урока.

По программе тема "Переменный электрический ток" изучается во второй четверти. На изучение подраздела "Электротехника" отводиться двадцать часов, поэтому количество времени для изучения темы "Переменный электрический ток" достаточно в структуре подраздела.

Преподавание может проходить в форме беседы или объяснения с демонстрацией наглядных пособий.

Для актуализации имеющихся знаний школьников можно порекомендовать использование плакатов, схем (установки для изучения трансформаторов, схемы потребителей звездой и треугольником).

При изложении нового материала следует использовать схемы учебника технологии (под ред.В.Д. Симоненко, 2001 [19, 70-81]) на страницах 76, 77, 79. Применительно к данной теме наиболее употребительной является форма комбинированного урока, где наряду с объяснением учителя проводится практическая работа, а также даются необходимые пояснения к выполнению домашней работы с использованием учебного пособия.

Беседа - диалогический метод обучения, при котором учитель путем постановки тщательно продуманной системы вопросов подводит учеников к пониманию нового материала или проверяет усвоение ими уже изученного.

В зависимости от конкретных задач, содержание учебного материала, уровня творческой познавательной деятельности учащихся, места беседы в дидактическом процессе выделяют различные виды бесед.

Для сообщения новых знаний используются сообщающие беседы. Если беседа предшествует изучению нового материала, ее называют вводной или вступительной. Цель такой беседы состоит в том, чтобы вызвать у учащихся состояние готовности к познанию нового (можно заинтересовать учащихся открытием явления переменного тока). Закрепляющие беседы применяются после изучения нового материала с целью выяснения степени усвоения темы.

В ходе беседы вопросы могут быть адресованы одному ученику (индивидуальная беседа) или учащимся всего класса (фронтальная беседа).